Formée à la direction de d’orchestre et de chœurs, Karine Locatelli étudie à l’École normale de musique de Paris puis au Conservatoire national supérieur musique et danse (CNSMD) de Lyon.
Cheffe de chœur de la Maîtrise de l’Opéra de Lyon, elle a fondé en 2007 l’Ensemble Artemus, avec lequel elle se produit dans un large répertoire – Carmen (Bizet), La Bohème (Puccini), Requiem de Mozart, etc. Elle est régulièrement invitée à diriger les chœurs de l’Opéra de Copenhague dans des productions comme Les Vêpres siciliennes (Verdi), Daphnis et Chloé (Ravel), Les Contes d’Hoffmann (Offenbach) ou encore La Flûte enchantée (Mozart). Elle prépare le chœur de l’Opéra de Lyon dans GerMANIA, création d'Alexander Raskatov, Barbe-Bleue, L’Enfant et les Sortilèges.
À l’Opéra de Lyon, elle assure la préparation du chœur d’enfants pour La Damnation de Faust (Berlioz), Werther (Massenet), Le Tour d’écrou (Britten), L’Enfant et les Sortilèges (Ravel), Pelléas et Mélisande (Debussy), Perséphone (Stravinsky), War Requiem (Britten) et la direction musicale de The Golden Vanity (Britten), Douce et Barbe-Bleue (Aboulker), Le Roi et Moi (Rodgers) et Brundibár (Krása). Avec la Maîtrise de l’Opéra, elle a remporté le prix Liliane-Bettencourt 2019.
Parallèlement à son activité de scène, elle enseigne au CNSMD de Lyon comme professeure assistante dans la classe de direction de chœur.
Finaliste du concours international Blue Danube Opera Conducting Competition-Béla Bartók en Bulgarie, elle y remporte le prix spécial du jury en juin 2021.